Efeito do meio de cultura na germinação in vitro do jenipapeiro

Transcrição

1 SCIENTIA PLENA VOL. 9, NUM Efeito do meio de cultura na germinação in vitro do jenipapeiro C. S. Almeida 1 ; A. S. Lédo 2 ; A. G. Araújo 3 ; A. V. C. Silva 2 ; J. F. Silva Junior 2 ; J. E. Santos 1 ; M. M. J. Ribeiro 1 ; J. L. Vilanova Neta 1 1 PROBIOTEC/Eng. Florestal/Química, Universidade Federal de Sergipe, , São Cristovão-SE, Brasil 2 Área técnico-científica, Embrapa Tabuleiros Costeiros, , Aracaju-SE, Brasi 3 Área técnico-científica, Syngenta, , Uberlândia-MG, Brasil ana.ledo@embrapa.br (Recebido em 06 de agosto de 2013; aceito em 23 de outubro de 2013) Apesar do conhecimento do potencial produtivo e da adaptabilidade do jenipapeiro nas diversas regiões tropicais, ainda são poucos os trabalhos sobre esta espécie. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes meios de cultura na germinação in vitro de sementes de jenipapeiro. Foram utilizadas sementes de frutos maduros de jenipapeiro provenientes de população natural do povoado Oiteiros em Nossa Senhora das Dores - SE (acesso OIT) e testadas diferentes variações de sais MS e sacarose: T1) Meio MS + 30 g L -1 de sacarose; T2) MS + 15 g L -1 de sacarose; T3) ½ MS + 30 g L -1 de sacarose; T4) ½ MS + 15 g L -1 de sacarose e T5) 0 MS + 0 sacarose. Todos os tratamentos foram gelificados com 4,5 g L -1 de Phytagel. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições. Todas as variáveis foram submetidas à análise de variância e comparadas pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade. Houve efeito significativo dos meios de cultura para a porcentagem de explantes germinados in vitro, o comprimento da parte aérea e o tempo de cultivo in vitro. Observou-se que na ausência de sais e de sacarose houve maior porcentagem de germinação e menor comprimento da parte aérea quando comparado com os demais tratamentos. Palavras-chave: Genipa americana L.; propagação in vitro; cultura de tecidos. Effect of culture medium on the in vitro germination of jenipapo. Despite knowledge of the productive potential and adaptability of jenipapo in various tropical regions, there are few studies on this species. The aim of this study was to evaluate the effect of different culture media on in vitro germination of jenipapo seeds. Seeds were obtained of ripe fruit of jenipapo natural population from Oiteiros city at Nossa Senhora do Socorro, SE (accession OIT) and tested different variations of MS salts and sucrose: T1) MS + 30 g L -1 sucrose, T2) MS + 15 g L -1 sucrose; T3) ½ MS + 30 g L -1 sucrose; T4) ½ MS + 15 g L -1 sucrose and T5) 0 MS + 0 sucrose. All the treatments were gelled with 4.5 g L -1 Phytagel. The experiment was conducted in a completely randomized design with five treatments and four replications. All variables were subjected to analysis of variance and compared by Tukey test at 1% probability. There was a significant effect of culture media for the percentage of sprouted explants in vitro, shoot length and time of in vitro culture. It was observed that in the absence of salts and sucrose was higher germination percentage and lowest shoot length compared with the other treatments. Keywords: Genipa americana L., in vitro propagation, tissue culture. 1. INTRODUÇÃO O jenipapeiro é uma frutífera pouco exigente que se adapta muito bem ao clima tropical e a tipos variados de solo, sendo a exploração dessa espécie predominantemente extrativista, feita por pequenos agricultores tradicionais. Desconhece-se, no Brasil, a existência de pomares comerciais registrados desta frutífera 4,15. A germinação é um evento fisiológico que depende da qualidade da semente e das condições de germinação. Essas condições ou requerimentos básicos para germinação variam entre as espécies de plantas 16. Para isso, estudos de meios de cultura que favoreçam a germinação in vitro são importantes para maximizar a taxa de germinação e permitir a obtenção de plântulas sadias, vigorosas e com qualidade genética, sirvam como fonte de explante confiável para estudos posteriores. O uso de sementes proporciona algumas vantagens em relação aos demais tipos de explantes, como o crescimento acelerado e, consequentemente, a rápida disponibilidade de material para as

2 C. S. Almeida, et al., Scientia Plena 9, (2013) 2 etapas seguintes do cultivo, bem como a facilidade de enraizamento da cultura, visto que vigor e enraizamento adventício são características naturais de tecidos em estado juvenil 13, 1, 8. A obtenção de plântulas assépticas para o estabelecimento de protocolos de propagação de plantas lenhosas tem sido aplicada a diversas espécies 3, 14, 6, 9, 10. Dessa forma, a germinação de sementes in vitro possui relevante importância para a micropropagação, tendo em vista a obtenção de plântulas sadias como fonte de explantes. Técnicas de propagação in vitro bem desenvolvidas ou adaptadas para o jenipapeiro são de grande importância para programas de conservação de recursos genéticos e melhoramento genético dessa espécie. Portanto, o objetivo do trabalho foi avaliar diferentes meios de cultivo para a germinação in vitro de jenipapeiro. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Sementes extraídas de frutos maduros de acessos de jenipapeiro de ocorrência em população natural do povoado Oiteiros - SE (acesso OIT) (9 40'52.10"S; 37 05'12.45"O), foram mantidas por 24 horas em temperatura ambiente. Em seguida, foram submetidas à assepsia em câmara de fluxo laminar sendo imersas em álcool 70% (v/v) por 60 segundos e em solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) com 2,5% (v/v) de cloro ativo com duas gotas de detergente por 20 minutos 15. Ao final desse tempo, foram lavadas, três vezes, em água destilada e autoclavada. Para estudo da germinação in vitro foram avaliados cinco meios de cultura: T1: Meio MS g L -1 de sacarose; T2: MS + 15 g L -1 de sacarose; T3: ½ MS + 30 g L -1 de sacarose; T4: ½ MS + 15 g L -1 de sacarose e T5: 0 MS + 0 sacarose. Todos os tratamentos foram gelificados com 4,5 g L -1 de Phytagel. Os meios de cultura tiveram o ph ajustado para 5,8 ± 0,1 e foram autoclavados por 15 minutos a uma temperatura de 121 ± 1 C e pressão de 1,05 atm. As culturas foram mantidas em sala de crescimento com temperatura controlada de 25 ± 2 C, umidade relativa do ar média em torno de 70% com fotoperíodo de 12 horas de luz e intensidade luminosa de 60 µmol m -2 s -1. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo cada tratamento composto por vinte frascos (5 sementes/frasco). A avaliação foi realizada a cada 30 dias durante quatro meses, sendo observada aos 120 dias a porcentagem de plântulas normais e comprimento da parte aérea. Foi considerada como plântula normal as que apresentaram formação de parte aérea e raiz. As médias das variáveis foram submetidas à análise de variância e comparadas pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade, para o efeito do tempo foram estimadas equações de regressão. Foi utilizado o programa estatístico SISVAR RESULTADOS E DISCUSSÃO Conforme a análise de variância houve efeito significativo dos meios de cultura para a porcentagem de plântulas normais e para o comprimento da parte aérea. Observou-se que na ausência de sais e no meio ½ MS com 30 g L -1 de sacarose houve maior porcentagem de germinação de plântulas normais (Tabela 1, Figura 1). Resultados semelhantes foram observados por Lédo et al. 9 para a germinação in vitro de mangaba nativa do Nordeste e Freire et al. 6 em moringa.

3 C. S. Almeida, et al., Scientia Plena 9, (2013) 3 Tabela 1: Porcentagem de plântulas normais do acesso OIT em diferentes meios de cultura aos 120 dias de cultivo in vitro. Meios de cultura Plântulas normais (%) 0 MS + 0 sacarose 91,25a MS + 15 g L -1 sacarose 34,02c MS + 30 g L -1 sacarose 54,75b ½ MS + 15 g L -1 sacarose 64,13b ½ MS + 30 g L -1 sacarose 78,69a CV (%) 21,67 Médias seguidas pela mesma letra não diferem significativamente, entre si, ao nível de 1% pelo teste de Tukey. Na ausência de sais e da sacarose (meio T5) houve mais de 90% de germinação (Tabela 1), não diferindo estatisticamente do meio composto por ½ MS + 30 g L -1 sacarose (78%). No entanto, observou-se um menor comprimento da parte aérea dos explantes mantidos na ausência de sais e sacarose (Tabela 2) quando comparado com o meio ½ MS com 30 g L -1 de sacarose (T3). Apesar do baixo custo proporcionado pelo meio T5 o meio T3 também é promissor pela excelente vigor apresentado pelas plântulas (Figura 1). Tabela 2: Comprimento da parte aérea (CPA) de plântulas do acesso OIT em diferentes meios de cultura aos 120 dias de cultivo in vitro. Meios de cultura CPA (cm) 0 MS + 0 sacarose 4,54c MS + 15 g L -1 sacarose MS + 30 g L -1 sacarose ½MS + 15 g L -1 sacarose 5,16bc 6,78ab 5,85abc ½MS + 30 g L -1 sacarose 7,31a CV (%) 18,84 Médias seguidas pela mesma letra não diferem significativamente, entre si, ao nível de 1% pelo teste de Tukey.

4 PPN (%) C. S. Almeida, et al., Scientia Plena 9, (2013) 4 Figura 1. Germinação in vitro do acesso OIT, aos 120 dias, nos meios T1: Meio MS + 30 g L -1 de sacarose; T2: MS + 15 g L -1 de sacarose; T3: ½ MS + 30 g L -1 de sacarose; T4: ½ MS + 15 g L -1 de sacarose e T5:0 MS + 0 de sacarose. Durante o cultivo in vitro, as soluções de sais e açúcares que compõem os meios de cultura não exercem efeito puramente nutritivo, mas também influenciam o crescimento celular e na morfogênese por meio de propriedades osmóticas 7, 11. Considerando que os cotilédones têm a função de armazenar substâncias de reservas até a plântula tornar-se autotrófica 10, a presença de solução nutritiva no meio externo torna-se dispensável para o crescimento inicial de plântulas de jenipapeiro cultivadas in vitro. Provavelmente, por apresentar concentrações de nutrientes acima daquelas requeridas para o jenipapeiro, o meio MS pode ter influenciado à germinação. Houve efeito significativo do tempo de cultivo in vitro na porcentagem de plântulas normais. A porcentagem de explantes germinados em função do tempo de cultivo in vitro variou segundo uma regressão linear (Figura 2), sendo observadas aos 90 e 120 dias as maiores porcentagens de germinação in vitro y = 0,341x + 38,98 R² = 0, Tempo (dias) Figura 2: Porcentagem de plântulas normais (PPN) do acesso OIT em função do tempo de cultivo in vitro.

5 C. S. Almeida, et al., Scientia Plena 9, (2013) 5 4. CONCLUSÕES - A ausência de sais e de sacarose induz maior porcentagem de germinação de plântulas normais e menor comprimento da parte aérea de plântulas do acesso OIT; - A metade da concentração de sais MS na presença de 30 g L -1 sacarose favorece o desenvolvimento da parte aérea das plântulas do acesso OIT; - O tempo de cultivo in vitro influencia a porcentagem de germinação de jenipapeiro até os 120 dias. 5. AGRADECIMENTOS A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico (CNPq) e Tecnológico e Fundação de Apoio (FAPITEC-SE) pelo suporte financeiro e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de mestrado. 1. Assis T. F.; Teixeira S. L. Enraizamento de plantas lenhosas. In: Torres A. C.; Caldas L. S.; Buso J. A. (Eds.). Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. v.1. Brasília: Embrapa Produção de Informação/ Centro Brasileiro Argentino de Biotecnologia, p , Caldas L. S.; Haridasan P. F.; Elias M. Meios nutritivos. In: Torres A. C.; Caldas L. S.; Buso J. A. (Eds.). Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. v.1. Brasília: Embrapa Produção de Informação/ Centro Brasileiro Argentino de Biotecnologia, p , Coelho M. C. F.; Pinto J. E. B. P.; Morais A. R. de; Cid L. P. B.; Lameira O. A. Germinação. Germinação de sementes de sucupira-branca [ Pterodon pubescens (Benth.) Benth.] in vitro e ex vitro. Ciência e Agrotecnologia, v.25, n.1, p.38-48, Dantas A. C. V. L.; Costa M. A. P. C.; Souza F. V. D.; Santos R. O. S.; Santos L. S. L. In: Santos- Serejo J. A.; Dantas J. L. L.; Sampaio C. V.; Coelho Y. S. (Eds.). Fruticultura Tropical: espécies regionais e exóticas. Embrapa, p , Ferreira D. F. SISVAR: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, v.35, n.6, p , Freire K. C. S.; Machado C. A.; Ledo A. da S.; Oliveira L. F. M. Assepsia e germinação in vitro de moringa (Moringa oleifera Lam.). Cadernos de graduação, v.8, p.9-19, George E. F. Plant propagation by tissue culture. The technology. Edington: Exegetics, 574p Grattapaglia D.; Machado M. A. Micropropagação. In: Torres A. C.; Caldas L. S.; Buso J. A. (Eds.). Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. v.1. Brasília: Embrapa Produção de Informação/ Centro Brasileiro Argentino de p , Ledo A. S.; Vieira G. S. S.; Barboza S. B. S. C.; Silva Junior J. F. Crescimento inicial de mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) em diferentes meios de germinação in vitro. Ciência e Agrotecnologia, v.31, p , Ledo A. da S.; Blank A. F.; Barboza S. B. S. C.; Rangel M. S. A.; Ledo C. A. S. Germinação in vitro de embriões zigóticos e sementes de nim indiano (Azadirachta indica A. Juss). Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.10, p.1-5, Maldaner J.; Nicoloso F. T.; Santos E. S. dos; Flores R.; Skrebsky E. C. Sacarose e nitrogênio na multiplicação in vitro de Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen. Ciência Rural, Santa Maria, v. 36, n. 4, p , jul./ago Murashige T.; Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiologia Plantarum, v.15, p , Moraes R. M.; Caldas L. S.; Silveira C. E. S.; Souza A. V.; Bertoni B. W.; Pereira A. M. S. Micropropagação e banco de germoplasma in vitro para produção e conservação de plantas nativas do Cerrado. In: Pereira A. M. S. (org). Recursos genéticos e conservação de plantas medicinais do Cerrado. Ribeirão Preto, p , Nogueira R. C.; Paiva R.; Castro A. H. de.; Vieira C. V.; Abbade L. C.; Alavarenga A. A. Germinação in vitro de murici-pequeno (Byrsonima intermedia A. Juss.). Ciência e Agrotecnologia, v.28, n 5, p , Rocha M. A. C. Morfogênese in vitro em jenipapeiro (Genipa americana L.). 2006, 66 f. (Dissertação, Mestrado em Ciências Agrárias). Universidade Federal da Bahia, Cruz das Almas, BA.

6 C. S. Almeida, et al., Scientia Plena 9, (2013) Salomão A. N.; Sousa-Silva J. C. Germinação, análise e armazenamento de sementes. In: Salomão A. N. et al. (Eds) Germinação de sementes e produção de mudas e plantas do Cerrado. Rede de Sementes do Cerrado, p.3-10, 2003.